JP3622403B2 - 電子部品の部材巻取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器に使用される電子部品を構成する部材などを、各種の加工を行い巻取り素子を形成する電子部品の部材巻取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
部材に端子接合を行うことを例とした従来の電子部品の部材巻取装置を図面を用いて説明する。
【０００３】
図４は従来の１種類（単数）の部材における電子部品の部材巻取装置の構成概念図である。
【０００４】
図４において４０は回転自在なリールなどや駆動部（図示せず）でなる送出機構、４１は電子部品を構成する電気用部材である帯状の金属材や絶縁材などの部材、２９は張力発生機構であり、一端に部材４１を巻回する回転自在なローラ４２を、他端にはサーボモータなどの駆動部（図示せず）を取付けた揺動自在なレバー４３でなり、部材４１に所定の張力を印加している。
【０００５】
３０は部材４１を規制し案内する回転自在なガイドローラ、３３は加工部であり、送入され通過する部材４１の所定箇所に機械的あるいは電気的に接続する引き出し用の端子（図示せず）を接合する端子接合機構３１と、その部材４１における接合箇所や移送長を求めるために部材４１に設けた検出マークを検出するセンサや制御回路などでなる認識機構３２で構成されている。
【０００６】
３４は同じく部材４１の所定箇所に接合された端子を検出する認識機構、３５は部材４１の先端部を挟持して保持あるいは移送する開閉自在な先端送出機構、３６は部材４１を巻取りの所定長さとするために所定箇所で切断するカッターなどでなる切断機構、３８はインデックステーブルに搭載された治具や駆動機構（いずれも図示せず）などで構成した巻取機構であり、巻芯３７に端子が接合された所定長さの部材４１を巻回して電子部品を構成する巻取り素子３９を形成する。
【０００７】
次に動作について説明する。図４に示すように送出機構４０より送出供給され、張力発生機構２９やガイドローラ３０を経由して適切な張力を印加された部材４１は、材料経路上の加工部３３を通過する際に、端子の接合箇所や移送長を認識機構３２で検出して、部材４１の送出機構４０での送出と巻取機構３８による巻取りを停止させ端子接合機構３１で端子の接合を行う。
【０００８】
部材４１への端子接合終了後、部材４１の送出機構４０での送出と巻取機構３８による巻取りを再開する。そして、前記部材４１に接合された端子の有無や、設定された端子数を認識機構３４で検出し、巻取りと同時に端子接合された部材４１を切断機構３６で所定長さに切断し、それを巻芯３７に巻回し巻取機構３８で巻取りして巻取り素子３９を完成させ、インデックステーブルの駆動回転により次の工程に搬送する。
【０００９】
同時に切断された部材４１の送出側の先端を先端送出機構３５により挟持して移送し、次の巻取機構３８に送入し供給して次の新規の巻取り動作を行うのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来の電子部品の部材巻取装置では、部材４１における連続した端子接合箇所の位置ピッチのバラツキを精度よく補正し吸収することが容易ではなく、連続して、かつ、全ての巻取り長さを所定範囲に保証することが困難である。
【００１１】
また、巻取り中に認識機構３２および３４で検出し、その結果により長さ調整のための送出機構や巻取機構の駆動および停止を制御して調整するため巻取り速度を速くすることが困難であるという課題を有していた。
【００１２】
本発明は前記課題を解決しようとするものであり、連続した部材の端子接合や加工箇所の位置ピッチのバラツキを補正し吸収して端子接合や各種の加工を行い、加工後に所定長さに切断、巻回して巻取り後の部材における長手方向の加工箇所精度および巻取り長さ寸法が、所定の範囲内に保証される巻取素子を連続して得ることができる電子部品の部材巻取装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の電子部品の部材巻取装置は、電子部品の巻取り素子を形成する単数あるいは複数の長手方向に所定ピッチで配置された加工箇所を有する帯状の部材を供給し送出する送出機構と、部材の経路中に設置した部材に所定の張力の印加を制御する張力発生機構、部材の加工箇所を認識する第１認識機構と端子接合機構でなる加工部、部材を加工箇所に位置補正する位置補正機構、部材の巻取り長さを検知する長さ測定機構、部材の加工済み箇所を認識する第２認識機構、部材の先端部を保持あるいは送出する先端送出機構、部材を所定長さに切断する切断機構、そして第２認識機構の出力により制御される部材の巻取機構、および、位置補正機構と第２認識機構の間に、部材の停止や保持を行うクランプ機構と、部材の送出や加工における緩衝のためのバッファ機構により構成されたものである。
【００１４】
本発明により、複数部材を使用する際にも、部材の端子接合や各種加工箇所の位置ピッチのバラツキを補正し吸収し、かつ、巻取り素子の巻取り長さを所定の範囲内にすることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、電子部品を構成する長手方向に加工箇所を所定ピッチで配置した単数あるいは複数の帯状の部材を送出し移送して加工する経路中で、前記加工箇所ピッチのバラツキにより生ずる加工箇所と加工動作点の位置ズレ長さを検出、かつ補正動作した上で、前記加工箇所に所定の加工を行った後、加工箇所のピッチバラツキが累積しないように補正吸収し、所定長さに切断し巻回して、巻取り後の部材における長手方向の加工箇所位置精度および巻取り長さ寸法が所定の範囲内である巻取り素子を形成する電子部品の部材巻取装置としたものであり、連続して巻取り素子を所定範囲内に補正して巻取りできるという作用を有する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、帯状の部材を供給し送出する送出機構と、部材の経路中に設置した部材に所定の張力の印加を制御する張力発生機構、部材の加工箇所を認識する第１認識機構と端子接合機構でなる加工部、部材を加工箇所に位置補正する位置補正機構、部材の巻取り長さを検知する長さ測定機構、部材の加工済み箇所を認識する第２認識機構、部材の先端部を保持あるいは送出する先端送出機構、部材を所定長さに切断する切断機構、そして第２認識機構の出力により制御される部材の巻取機構で構成された請求項１に記載の電子部品の部材巻取装置としたものであり、連続して所定加工済み部材を所定長さで巻取りできるという作用を有する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、位置補正機構と第２認識機構の間に、部材の停止や保持を行うクランプ機構と、部材の送出や加工における緩衝のためのバッファ機構を設置した請求項２に記載の電子部品の部材巻取装置としたものであり、巻取り動作のタクトタイムを短縮できるという作用を有する。
【００１８】
電子部品を構成する部材の所定加工としては、打抜き、切欠き、成形、個片取付けあるいは接着、トリミング、マーキング、端子あるいはリード線の接合などがあるが、従来例と同じく部材に端子接合を行うことを例として、以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態における電子部品の部材巻取装置の構成概念図である。
【００２０】
図１において、１，１ａ，１ｂ，１ｃは回転自在なリールや駆動部（図示せず）でなる送出機構、２２は電子部品としてコンデンサを構成する電気用部材の銅、黄銅、錫、亜鉛、アルミニウムなどの帯状箔の第１金属電極材、２３は同じく第２金属電極材、２４はコンデンサを構成する電気用部材の樹脂材などでなる帯状箔の誘電体材、そして２５はコンデンサを構成する電気用部材の紙材や樹脂材などでなる帯状箔の絶縁材である。
【００２１】
２，２ａ，２ｂ，２ｃは張力発生機構であり、一端にそれぞれの材料を巻回する回転自在なローラ２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃを、他端にはサーボモータなどの駆動部（図示せず）を取付けた揺動自在なレバー３，３ａ，３ｂ，３ｃでなり、サーボモータによる所定トルクをレバー３，３ａ，３ｂ，３ｃに作用させてそれぞれの部材である第１金属電極材２２、第２金属電極材２３、誘電体材２４、絶縁材２５に所定の張力を印加する。
【００２２】
そしてそれとともに、必要時には後で説明する位置補正機構７，７ａ、あるいはバッファ機構１０，１０ａを開放し、レバー３，３ａ，３ｂ，３ｃを送出機構の送出速度と同じかあるいはより速くなるように揺動降下させて、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３、誘電体材２４、絶縁材２５をローラ２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃの右側を送出移送の停止、あるいは逆方向に戻して調整などを行うのである。
【００２３】
２１は第１金属電極材２２、第２金属電極材２３、誘電体材２４、絶縁材２５を規制し案内する部材経路の所定箇所に複数個設置した回転自在なガイドローラ、そして６，６ａは加工部であり送入され通過する第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の所定箇所に機械的あるいは電気的に接続するための引出し用の端子（図示せず）を接合する端子接合機構５，５ａと、その第１金属電極材２２、第２金属電極材２３における接合箇所や位置を検出するセンサや制御回路などでなる第１認識機構４，４ａで構成されている。
【００２４】
７，７ａは位置補正機構であり、金属材などでなるガイド用のレール１８，１８ａに跨り垂直方向に移動自在なスライダー１７，１７ａと、その先端に第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を巻回して回転自在に装着した位置補正ローラ８，８ａなどで構成されており、位置補正ローラ８，８ａを部材経路の途中から垂直方向に移動させることにより、部材経路の水平部における第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の長さを可変する。
【００２５】
９，９ａはクランプ機構であり、出入自在な先端の移動突出部により第１金属電極材２２、第２金属電極材２３をガイドローラ２１に押圧挟持して停止させ保持する。
【００２６】
１０，１０ａはバッファ機構であり、レール１９，１９ａと垂直方向に移動自在なスライダー２０，２０ａそして、その先端に第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を巻回して回転自在に装着したバッファローラ２６，２６ａなどで構成されており、バッファローラ２６，２６ａを部材経路の途中から垂直方向に移動させることにより、部材経路の水平部における第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を一時的に保持したり移送速度を変化させて、本装置における各々の移送速度の相違や、各種の工程動作における速度、所要時間の相違などを補正して、動作のバランスや円滑な連続動作を行うための緩衝を行うのである。
【００２７】
１１，１１ａは前記と同じ構造の第２認識機構であり、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３における端子接合を検出し、それらの位置や長さあるいは時間などの信号を比較し、巻取り素子２７を最適に製作するための補正値を演算して、その出力信号を制御部１１ｂに入力して巻取機構１４を制御し駆動して、巻取り開始や停止あるいは巻取り長さなどを制御する。
【００２８】
１２，１２ａはカッターなどでなる切断機構であり、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を巻取りにおける所定長さにするために所定箇所で切断する。
【００２９】
１３，１３ａは送出された第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の先端部を挟持して保持あるいは移送する開閉自在な先端送出機構、１４は巻取機構であり治具や駆動機構（いずれも図示せず）などで構成され、インデックステーブル（図示せず）の円周方向に複数個所定間隔で配設されており、巻取機構１４に搭載した巻芯１５に所定ピッチで端子を接合した所定長さの第１金属電極材２２、第２金属電極材２３や、誘電体材２４、絶縁材２５を積層し巻回してコンデンサを構成する巻取り素子２７を形成する。
【００３０】
１６はエンコーダなどでなる誘電体材２４の長さ測定機構であり、誘電体材２４を巻回しておりエンコーダの回転量から誘電体材２４の巻取り長さなどを計算により求めることができる。
【００３１】
以上、それら前記説明の構成部分は図１に示すように配列されているのであり、かつ、加工部６，６ａは巻取りが終了して巻取り素子２７が形成された時に、次の第１金属電極材２２、第２金属電極材２３に端子を接合する箇所となるような位置に配置されている。
【００３２】
そして第２認識機構１１，１１ａは巻取りが終了した時、残りの後の部材経路上における第１金属電極材２２、第２金属電極材２３が、次の巻取りが行われる接合された端子の接合箇所の位置で、かつ、加工部６，６ａから先の部材経路上で第１金属電極材２２、第２金属電極材２３における接合端子箇所の位置ピッチの整数倍でなる距離の箇所に配置され、連続加工動作の制御などを可能としているのである。
【００３３】
先端送出機構１３，１３ａは巻取りが終了時、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を挟持して切断機構１２，１２ａにより切断し、次の巻取り開始時に第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の先端を次の巻取機構１４に送出する。その送出ストロークは送出速度や切断機構１２，１２ａと巻芯１５の距離により決定されるものであり、本実施の形態ではストロークを一定としている。
【００３４】
本実施の形態の巻取装置は４種の部材である第１金属電極材２２、第２金属電極材２３、誘電体材２４、絶縁材２５を同時に積層し巻回する巻取装置であり、４種の部材の内２種の部材である第１金属電極材２２、第２金属電極材２３がそれぞれ所定ピッチの端子接合を行った後、それぞれ所定の長さで巻取りを行うために、前記の配置や設定の部材経路としているのである。
【００３５】
そして、他の２種の部材である誘電体材２４、絶縁材２５は端子接合などの加工を行わず、張力発生機構２ｂと長さ測定機構１６、そして張力発生機構２ｃが配置されている。
【００３６】
長さ測定機構１６は巻取り素子２７の基準となる誘電体材２４の部材経路上に配設されており、その所定長さの測定により、あらかじめ他の３種の部材の長さが計算されて設定されており、また、送出機構１，１ａ，１ｂ，１ｃを始め他の機構も同期して連続あるいは間欠駆動するため、本実施の形態では他の３種の部材に対して厳密な長さ測定が必要ではなく省略している。
【００３７】
なお、図３は端子接合されたコンデンサを構成する部材の部分平面図であり、第１金属電極材２２の片面にコーティング材などの塗布部２２ａと、金属材などでなる端子２２ｃが加工部６で接合される所定ピッチでなる所定幅の接合部２２ｂからなっている。
【００３８】
そして図２（ａ）および（ｂ）は巻取装置で巻取りして構成されたコンデンサを形成する巻取り素子の構成図および完成斜視図であり、内側から順に端子２３ｃを接合した接合部２３ｂとコーティング材などの塗布部２３ａを片面に設けた第２金属電極材２３、その外側に誘電体材２４、さらにその外側に前記の第１金属電極材２２、そして最外周に絶縁材２５を積層して巻回され、巻回終了後に外周に巻止め（図示せず）などを行って巻取り素子２７を形成し完成するのである。
【００３９】
次に、動作について説明する。
まず、先の巻取りが完了し巻取り素子２７が完成した時点で次の第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の端子接合箇所の位置ピッチにバラツキがあった場合には、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の端子接合箇所の位置は、本巻取装置の加工部６，６ａにおける端子接合機構５，５ａからバラツキ分だけ前後にずれた位置に来ることになる。
【００４０】
第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を、それぞれの先端送出機構１３，１３ａにより挟持して所定長さに切断機構１２，１２ａで切断した後、第１認識機構４，４ａにより、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の端子接合箇所の位置と端子接合機構５，５ａの動作点とのずれ量を検出し、比較演算などにより補正すべき量を求めて端子接合箇所の位置の補正を行うのである。
【００４１】
端子接合箇所の位置が行き過ぎた時、すなわち、図３における距離ｔが規定値より小さい場合には、位置補正機構７，７ａの位置補正ローラ８，８ａを上方向に動作させるとともに張力発生機構２，２ａのレバー３，３ａを下方向に揺動させて第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を戻し、その端子接合箇所の位置を端子接合機構５，５ａの動作点に合致させる。
【００４２】
また、端子接合箇所の位置が到達しない時、すなわち、図３における距離ｔが規定値より大きい場合には、位置補正機構７，７ａの位置補正ローラ８，８ａを下方向に動作させるとともに張力発生機構２，２ａのレバー３，３ａを上方向に揺動させて第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を移送し、その端子接合箇所の位置を端子接合機構５，５ａに合致させる。
【００４３】
前記動作における第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の部材経路での長さの変化がレバー３，３ａの稼動範囲内であれば、部材経路上で第１金属電極材２２、第２金属電極材２３に印加されている張力は端子接合箇所の位置の補正により変化することはない。
【００４４】
この後、次の新規の巻取り素子２７の巻取りを行うと、その巻取り長さは長さ測定機構１６により検出された測定データがフィードバックされて所定長さに巻取られ、送出機構１，１ａ，１ｂ，１ｃは、巻取られた長さ分だけ各々の第１金属電極材２２、第２金属電極材２３、誘電体材２４、絶縁材２５の送出供給を行うが、位置補正機構７，７ａによる前に行った補正分だけ部材経路の長さが変化しているため、第２認識機構１１，１１ａの位置に来る接合端子箇所の位置は前記の補正分だけずれが生じることになる。
【００４５】
そして、このずれ量は１ピッチ分では仮に無視できる値であっても、部材経路上における端子接合機構５，５ａから巻取機構１４までの間に、複数のピッチ数（例えば１０〜１５ピッチ数）の累積となる後方の巻取りされる分における巻取機構１４の部分では無視できなくなる。
【００４６】
この累積ずれ量を第２認識機構１１，１１ａにより検出し比較演算などにより求め、巻取り長さのデータを補正して制御部１１ｂに入力し、巻取機構１４における巻取り長さを正規の巻取り量となるように規定値より増加あるいは削減補正して巻取りを行うのである。
【００４７】
以上の動作により、切断後すなわち巻取り後の部材における長手方向の端子の位置精度も、巻取り長さ寸法も所定の範囲内にすることができる。
【００４８】
また、前記動作を第１金属電極材２２、第２金属電極材２３について、それぞれの部材経路上で連続かつ、繰り返し行うのであるが、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３がそれぞれ異なったピッチの端子接合位置を有している場合には、先に短いピッチの部材をそのピッチ分だけ巻取る本巻取りを行った後、一旦巻取りを停止してその部材のみを切断し、他の部材はこの部材のピッチから前記の短いピッチとの差分だけさらに巻取る残巻取りを行うのであり、２種の部材のそれぞれの巻取り長さに補正が必要な場合には、片方は本巻取り時に、他方は残巻取り時にそれぞれ行うのである。
【００４９】
そして、巻芯１５に巻取りが完了し第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を所定長さ寸法で切断機構１２，１２ａにより切断した後、インデックステーブルで割り出しを行う。その巻取り素子２７は巻芯１５に保持されて巻取機構１４とともに次の割り出し位置へ移動し、そこで誘電体材２４、絶縁材２５は所定長さで切断され、巻取りされた巻取り素子２７の外周に巻止めなどが行われて完成するのである。
【００５０】
以上本発明の実施の形態は、２種の部材のそれぞれの端子接合箇所の位置ピッチのバラツキを補正し吸収し、かつそれぞれの部材の巻取り長さを所定の範囲内に補正することができる。
【００５１】
さらに、前記のようにクランプ機構９，９ａとバッファ機構１０，１０ａを設置しており、本巻取り終了後、それぞれのクランプ機構９，９ａにて第１金属電極材２２、第２金属電極材２３をそれぞれ低速度移送、停止あるいは保持することにより、残巻取りと次の新規巻取りのための先端送出供給による第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の移動を、バッファ機構１０，１０ａで緩衝し吸収することが可能となり、これらの動作と、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の端子接合箇所の位置の認識および補正や、端子接合および巻取りの一連の動作を並行して行うことが可能であり、タクトタイムを短縮することができる。
【００５２】
なお、本発明の実施の形態では、コンデンサを例に説明したが、他の電子部品でも可能であり、また、長さ測定機構、位置補正機構、クランプ機構、バッファ機構、そして認識機構などを全ての部材経路上に設置していないが、必要に応じて所定箇所に追加設置してもよいことは言うまでもない。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明による電子部品の部材巻取装置は、複数の部材のそれぞれの端子接合や各種加工箇所の位置ピッチのバラツキを補正し吸収し、かつそれぞれの部材の巻取り長さを所定の範囲内に容易に補正することが可能になるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における電子部品の部材巻取装置の構成概念図
【図２】（ａ）および（ｂ）は同巻取りして形成された巻取り素子の構成図および完成斜視図
【図３】同端子接合された部材の部分平面図
【図４】従来の電子部品の部材巻取装置の構成概念図
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ 送出機構
２，２ａ，２ｂ，２ｃ 張力発生機構
３，３ａ，３ｂ，３ｃ レバー
４，４ａ 第１認識機構
５，５ａ 端子接合機構
６，６ａ 加工部
７，７ａ 位置補正機構
８，８ａ 位置補正ローラ
９，９ａ クランプ機構
１０，１０ａ バッファ機構
１１，１１ａ 第２認識機構
１１ｂ 制御部
１２，１２ａ 切断機構
１３，１３ａ 先端送出機構
１４ 巻取機構
１５ 巻芯
１６ 長さ測定機構
１７，１７ａ スライダー
１８，１８ａ レール
１９，１９ａ レール
２０，２０ａ スライダー
２１ ガイドローラ
２２ 第１金属電極材
２２ａ 塗布部
２２ｂ 接合部
２２ｃ 端子
２３ 第２金属電極材
２３ａ 塗布部
２３ｂ 接合部
２３ｃ 端子
２４ 誘電体材
２５ 絶縁材
２６，２６ａ バッファローラ
２７ 巻取り素子
２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ ローラ
２９ 張力発生機構
３０ ガイドローラ
３１ 端子接合機構
３２ 認識機構
３３ 加工部
３４ 認識機構
３５ 先端送出機構
３６ 切断機構
３７ 巻芯
３８ 巻取機構
３９ 巻取り素子
４０ 送出機構
４１ 部材
４２ ローラ
４３ レバー
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器に使用される電子部品を構成する部材などを、各種の加工を行い巻取り素子を形成する電子部品の部材巻取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
部材に端子接合を行うことを例とした従来の電子部品の部材巻取装置を図面を用いて説明する。
【０００３】
図４は従来の１種類（単数）の部材における電子部品の部材巻取装置の構成概念図である。
【０００４】
図４において４０は回転自在なリールなどや駆動部（図示せず）でなる送出機構、４１は電子部品を構成する電気用部材である帯状の金属材や絶縁材などの部材、２９は張力発生機構であり、一端に部材４１を巻回する回転自在なローラ４２を、他端にはサーボモータなどの駆動部（図示せず）を取付けた揺動自在なレバー４３でなり、部材４１に所定の張力を印加している。
【０００５】
３０は部材４１を規制し案内する回転自在なガイドローラ、３３は加工部であり、送入され通過する部材４１の所定箇所に機械的あるいは電気的に接続する引き出し用の端子（図示せず）を接合する端子接合機構３１と、その部材４１における接合箇所や移送長を求めるために部材４１に設けた検出マークを検出するセンサや制御回路などでなる認識機構３２で構成されている。
【０００６】
３４は同じく部材４１の所定箇所に接合された端子を検出する認識機構、３５は部材４１の先端部を挟持して保持あるいは移送する開閉自在な先端送出機構、３６は部材４１を巻取りの所定長さとするために所定箇所で切断するカッターなどでなる切断機構、３８はインデックステーブルに搭載された治具や駆動機構（いずれも図示せず）などで構成した巻取機構であり、巻芯３７に端子が接合された所定長さの部材４１を巻回して電子部品を構成する巻取り素子３９を形成する。
【０００７】
次に動作について説明する。図４に示すように送出機構４０より送出供給され、張力発生機構２９やガイドローラ３０を経由して適切な張力を印加された部材４１は、材料経路上の加工部３３を通過する際に、端子の接合箇所や移送長を認識機構３２で検出して、部材４１の送出機構４０での送出と巻取機構３８による巻取りを停止させ端子接合機構３１で端子の接合を行う。
【０００８】
部材４１への端子接合終了後、部材４１の送出機構４０での送出と巻取機構３８による巻取りを再開する。そして、前記部材４１に接合された端子の有無や、設定された端子数を認識機構３４で検出し、巻取りと同時に端子接合された部材４１を切断機構３６で所定長さに切断し、それを巻芯３７に巻回し巻取機構３８で巻取りして巻取り素子３９を完成させ、インデックステーブルの駆動回転により次の工程に搬送する。
【０００９】
同時に切断された部材４１の送出側の先端を先端送出機構３５により挟持して移送し、次の巻取機構３８に送入し供給して次の新規の巻取り動作を行うのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来の電子部品の部材巻取装置では、部材４１における連続した端子接合箇所の位置ピッチのバラツキを精度よく補正し吸収することが容易ではなく、連続して、かつ、全ての巻取り長さを所定範囲に保証することが困難である。
【００１１】
また、巻取り中に認識機構３２および３４で検出し、その結果により長さ調整のための送出機構や巻取機構の駆動および停止を制御して調整するため巻取り速度を速くすることが困難であるという課題を有していた。
【００１２】
本発明は前記課題を解決しようとするものであり、連続した部材の端子接合や加工箇所の位置ピッチのバラツキを補正し吸収して端子接合や各種の加工を行い、加工後に所定長さに切断、巻回して巻取り後の部材における長手方向の加工箇所精度および巻取り長さ寸法が、所定の範囲内に保証される巻取素子を連続して得ることができる電子部品の部材巻取装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の電子部品の部材巻取装置は、電子部品の巻取り素子を形成する単数あるいは複数の長手方向に所定ピッチで配置された加工箇所を有する帯状の部材を供給し送出する送出機構と、部材の経路中に設置した部材に所定の張力の印加を制御する張力発生機構、部材の加工箇所を認識する第１認識機構と端子接合機構でなる加工部、部材を加工箇所に位置補正する位置補正機構、部材の巻取り長さを検知する長さ測定機構、部材の加工済み箇所を認識する第２認識機構、部材の先端部を保持あるいは送出する先端送出機構、部材を所定長さに切断する切断機構、そして第２認識機構の出力により制御される部材の巻取機構、および、位置補正機構と第２認識機構の間に、部材の停止や保持を行うクランプ機構と、部材の送出や加工における緩衝のためのバッファ機構により構成されたものである。
【００１４】
本発明により、複数部材を使用する際にも、部材の端子接合や各種加工箇所の位置ピッチのバラツキを補正し吸収し、かつ、巻取り素子の巻取り長さを所定の範囲内にすることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、電子部品を構成する長手方向に加工箇所を所定ピッチで配置した単数あるいは複数の帯状の部材を送出し移送して加工する経路中で、前記加工箇所ピッチのバラツキにより生ずる加工箇所と加工動作点の位置ズレ長さを検出、かつ補正動作した上で、前記加工箇所に所定の加工を行った後、加工箇所のピッチバラツキが累積しないように補正吸収し、所定長さに切断し巻回して、巻取り後の部材における長手方向の加工箇所位置精度および巻取り長さ寸法が所定の範囲内である巻取り素子を形成する電子部品の部材巻取装置としたものであり、連続して巻取り素子を所定範囲内に補正して巻取りできるという作用を有する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、帯状の部材を供給し送出する送出機構と、部材の経路中に設置した部材に所定の張力の印加を制御する張力発生機構、部材の加工箇所を認識する第１認識機構と端子接合機構でなる加工部、部材を加工箇所に位置補正する位置補正機構、部材の巻取り長さを検知する長さ測定機構、部材の加工済み箇所を認識する第２認識機構、部材の先端部を保持あるいは送出する先端送出機構、部材を所定長さに切断する切断機構、そして第２認識機構の出力により制御される部材の巻取機構で構成された請求項１に記載の電子部品の部材巻取装置としたものであり、連続して所定加工済み部材を所定長さで巻取りできるという作用を有する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、位置補正機構と第２認識機構の間に、部材の停止や保持を行うクランプ機構と、部材の送出や加工における緩衝のためのバッファ機構を設置した請求項２に記載の電子部品の部材巻取装置としたものであり、巻取り動作のタクトタイムを短縮できるという作用を有する。
【００１８】
電子部品を構成する部材の所定加工としては、打抜き、切欠き、成形、個片取付けあるいは接着、トリミング、マーキング、端子あるいはリード線の接合などがあるが、従来例と同じく部材に端子接合を行うことを例として、以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態における電子部品の部材巻取装置の構成概念図である。
【００２０】
図１において、１，１ａ，１ｂ，１ｃは回転自在なリールや駆動部（図示せず）でなる送出機構、２２は電子部品としてコンデンサを構成する電気用部材の銅、黄銅、錫、亜鉛、アルミニウムなどの帯状箔の第１金属電極材、２３は同じく第２金属電極材、２４はコンデンサを構成する電気用部材の樹脂材などでなる帯状箔の誘電体材、そして２５はコンデンサを構成する電気用部材の紙材や樹脂材などでなる帯状箔の絶縁材である。
【００２１】
２，２ａ，２ｂ，２ｃは張力発生機構であり、一端にそれぞれの材料を巻回する回転自在なローラ２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃを、他端にはサーボモータなどの駆動部（図示せず）を取付けた揺動自在なレバー３，３ａ，３ｂ，３ｃでなり、サーボモータによる所定トルクをレバー３，３ａ，３ｂ，３ｃに作用させてそれぞれの部材である第１金属電極材２２、第２金属電極材２３、誘電体材２４、絶縁材２５に所定の張力を印加する。
【００２２】
そしてそれとともに、必要時には後で説明する位置補正機構７，７ａ、あるいはバッファ機構１０，１０ａを開放し、レバー３，３ａ，３ｂ，３ｃを送出機構の送出速度と同じかあるいはより速くなるように揺動降下させて、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３、誘電体材２４、絶縁材２５をローラ２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃの右側を送出移送の停止、あるいは逆方向に戻して調整などを行うのである。
【００２３】
２１は第１金属電極材２２、第２金属電極材２３、誘電体材２４、絶縁材２５を規制し案内する部材経路の所定箇所に複数個設置した回転自在なガイドローラ、そして６，６ａは加工部であり送入され通過する第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の所定箇所に機械的あるいは電気的に接続するための引出し用の端子（図示せず）を接合する端子接合機構５，５ａと、その第１金属電極材２２、第２金属電極材２３における接合箇所や位置を検出するセンサや制御回路などでなる第１認識機構４，４ａで構成されている。
【００２４】
７，７ａは位置補正機構であり、金属材などでなるガイド用のレール１８，１８ａに跨り垂直方向に移動自在なスライダー１７，１７ａと、その先端に第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を巻回して回転自在に装着した位置補正ローラ８，８ａなどで構成されており、位置補正ローラ８，８ａを部材経路の途中から垂直方向に移動させることにより、部材経路の水平部における第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の長さを可変する。
【００２５】
９，９ａはクランプ機構であり、出入自在な先端の移動突出部により第１金属電極材２２、第２金属電極材２３をガイドローラ２１に押圧挟持して停止させ保持する。
【００２６】
１０，１０ａはバッファ機構であり、レール１９，１９ａと垂直方向に移動自在なスライダー２０，２０ａそして、その先端に第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を巻回して回転自在に装着したバッファローラ２６，２６ａなどで構成されており、バッファローラ２６，２６ａを部材経路の途中から垂直方向に移動させることにより、部材経路の水平部における第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を一時的に保持したり移送速度を変化させて、本装置における各々の移送速度の相違や、各種の工程動作における速度、所要時間の相違などを補正して、動作のバランスや円滑な連続動作を行うための緩衝を行うのである。
【００２７】
１１，１１ａは前記と同じ構造の第２認識機構であり、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３における端子接合を検出し、それらの位置や長さあるいは時間などの信号を比較し、巻取り素子２７を最適に製作するための補正値を演算して、その出力信号を制御部１１ｂに入力して巻取機構１４を制御し駆動して、巻取り開始や停止あるいは巻取り長さなどを制御する。
【００２８】
１２，１２ａはカッターなどでなる切断機構であり、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を巻取りにおける所定長さにするために所定箇所で切断する。
【００２９】
１３，１３ａは送出された第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の先端部を挟持して保持あるいは移送する開閉自在な先端送出機構、１４は巻取機構であり治具や駆動機構（いずれも図示せず）などで構成され、インデックステーブル（図示せず）の円周方向に複数個所定間隔で配設されており、巻取機構１４に搭載した巻芯１５に所定ピッチで端子を接合した所定長さの第１金属電極材２２、第２金属電極材２３や、誘電体材２４、絶縁材２５を積層し巻回してコンデンサを構成する巻取り素子２７を形成する。
【００３０】
１６はエンコーダなどでなる誘電体材２４の長さ測定機構であり、誘電体材２４を巻回しておりエンコーダの回転量から誘電体材２４の巻取り長さなどを計算により求めることができる。
【００３１】
以上、それら前記説明の構成部分は図１に示すように配列されているのであり、かつ、加工部６，６ａは巻取りが終了して巻取り素子２７が形成された時に、次の第１金属電極材２２、第２金属電極材２３に端子を接合する箇所となるような位置に配置されている。
【００３２】
そして第２認識機構１１，１１ａは巻取りが終了した時、残りの後の部材経路上における第１金属電極材２２、第２金属電極材２３が、次の巻取りが行われる接合された端子の接合箇所の位置で、かつ、加工部６，６ａから先の部材経路上で第１金属電極材２２、第２金属電極材２３における接合端子箇所の位置ピッチの整数倍でなる距離の箇所に配置され、連続加工動作の制御などを可能としているのである。
【００３３】
先端送出機構１３，１３ａは巻取りが終了時、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を挟持して切断機構１２，１２ａにより切断し、次の巻取り開始時に第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の先端を次の巻取機構１４に送出する。その送出ストロークは送出速度や切断機構１２，１２ａと巻芯１５の距離により決定されるものであり、本実施の形態ではストロークを一定としている。
【００３４】
本実施の形態の巻取装置は４種の部材である第１金属電極材２２、第２金属電極材２３、誘電体材２４、絶縁材２５を同時に積層し巻回する巻取装置であり、４種の部材の内２種の部材である第１金属電極材２２、第２金属電極材２３がそれぞれ所定ピッチの端子接合を行った後、それぞれ所定の長さで巻取りを行うために、前記の配置や設定の部材経路としているのである。
【００３５】
そして、他の２種の部材である誘電体材２４、絶縁材２５は端子接合などの加工を行わず、張力発生機構２ｂと長さ測定機構１６、そして張力発生機構２ｃが配置されている。
【００３６】
長さ測定機構１６は巻取り素子２７の基準となる誘電体材２４の部材経路上に配設されており、その所定長さの測定により、あらかじめ他の３種の部材の長さが計算されて設定されており、また、送出機構１，１ａ，１ｂ，１ｃを始め他の機構も同期して連続あるいは間欠駆動するため、本実施の形態では他の３種の部材に対して厳密な長さ測定が必要ではなく省略している。
【００３７】
なお、図３は端子接合されたコンデンサを構成する部材の部分平面図であり、第１金属電極材２２の片面にコーティング材などの塗布部２２ａと、金属材などでなる端子２２ｃが加工部６で接合される所定ピッチでなる所定幅の接合部２２ｂからなっている。
【００３８】
そして図２（ａ）および（ｂ）は巻取装置で巻取りして構成されたコンデンサを形成する巻取り素子の構成図および完成斜視図であり、内側から順に端子２３ｃを接合した接合部２３ｂとコーティング材などの塗布部２３ａを片面に設けた第２金属電極材２３、その外側に誘電体材２４、さらにその外側に前記の第１金属電極材２２、そして最外周に絶縁材２５を積層して巻回され、巻回終了後に外周に巻止め（図示せず）などを行って巻取り素子２７を形成し完成するのである。
【００３９】
次に、動作について説明する。
まず、先の巻取りが完了し巻取り素子２７が完成した時点で次の第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の端子接合箇所の位置ピッチにバラツキがあった場合には、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の端子接合箇所の位置は、本巻取装置の加工部６，６ａにおける端子接合機構５，５ａからバラツキ分だけ前後にずれた位置に来ることになる。
【００４０】
第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を、それぞれの先端送出機構１３，１３ａにより挟持して所定長さに切断機構１２，１２ａで切断した後、第１認識機構４，４ａにより、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の端子接合箇所の位置と端子接合機構５，５ａの動作点とのずれ量を検出し、比較演算などにより補正すべき量を求めて端子接合箇所の位置の補正を行うのである。
【００４１】
端子接合箇所の位置が行き過ぎた時、すなわち、図３における距離ｔが規定値より小さい場合には、位置補正機構７，７ａの位置補正ローラ８，８ａを上方向に動作させるとともに張力発生機構２，２ａのレバー３，３ａを下方向に揺動させて第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を戻し、その端子接合箇所の位置を端子接合機構５，５ａの動作点に合致させる。
【００４２】
また、端子接合箇所の位置が到達しない時、すなわち、図３における距離ｔが規定値より大きい場合には、位置補正機構７，７ａの位置補正ローラ８，８ａを下方向に動作させるとともに張力発生機構２，２ａのレバー３，３ａを上方向に揺動させて第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を移送し、その端子接合箇所の位置を端子接合機構５，５ａに合致させる。
【００４３】
前記動作における第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の部材経路での長さの変化がレバー３，３ａの稼動範囲内であれば、部材経路上で第１金属電極材２２、第２金属電極材２３に印加されている張力は端子接合箇所の位置の補正により変化することはない。
【００４４】
この後、次の新規の巻取り素子２７の巻取りを行うと、その巻取り長さは長さ測定機構１６により検出された測定データがフィードバックされて所定長さに巻取られ、送出機構１，１ａ，１ｂ，１ｃは、巻取られた長さ分だけ各々の第１金属電極材２２、第２金属電極材２３、誘電体材２４、絶縁材２５の送出供給を行うが、位置補正機構７，７ａによる前に行った補正分だけ部材経路の長さが変化しているため、第２認識機構１１，１１ａの位置に来る接合端子箇所の位置は前記の補正分だけずれが生じることになる。
【００４５】
そして、このずれ量は１ピッチ分では仮に無視できる値であっても、部材経路上における端子接合機構５，５ａから巻取機構１４までの間に、複数のピッチ数（例えば１０〜１５ピッチ数）の累積となる後方の巻取りされる分における巻取機構１４の部分では無視できなくなる。
【００４６】
この累積ずれ量を第２認識機構１１，１１ａにより検出し比較演算などにより求め、巻取り長さのデータを補正して制御部１１ｂに入力し、巻取機構１４における巻取り長さを正規の巻取り量となるように規定値より増加あるいは削減補正して巻取りを行うのである。
【００４７】
以上の動作により、切断後すなわち巻取り後の部材における長手方向の端子の位置精度も、巻取り長さ寸法も所定の範囲内にすることができる。
【００４８】
また、前記動作を第１金属電極材２２、第２金属電極材２３について、それぞれの部材経路上で連続かつ、繰り返し行うのであるが、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３がそれぞれ異なったピッチの端子接合位置を有している場合には、先に短いピッチの部材をそのピッチ分だけ巻取る本巻取りを行った後、一旦巻取りを停止してその部材のみを切断し、他の部材はこの部材のピッチから前記の短いピッチとの差分だけさらに巻取る残巻取りを行うのであり、２種の部材のそれぞれの巻取り長さに補正が必要な場合には、片方は本巻取り時に、他方は残巻取り時にそれぞれ行うのである。
【００４９】
そして、巻芯１５に巻取りが完了し第１金属電極材２２、第２金属電極材２３を所定長さ寸法で切断機構１２，１２ａにより切断した後、インデックステーブルで割り出しを行う。その巻取り素子２７は巻芯１５に保持されて巻取機構１４とともに次の割り出し位置へ移動し、そこで誘電体材２４、絶縁材２５は所定長さで切断され、巻取りされた巻取り素子２７の外周に巻止めなどが行われて完成するのである。
【００５０】
以上本発明の実施の形態は、２種の部材のそれぞれの端子接合箇所の位置ピッチのバラツキを補正し吸収し、かつそれぞれの部材の巻取り長さを所定の範囲内に補正することができる。
【００５１】
さらに、前記のようにクランプ機構９，９ａとバッファ機構１０，１０ａを設置しており、本巻取り終了後、それぞれのクランプ機構９，９ａにて第１金属電極材２２、第２金属電極材２３をそれぞれ低速度移送、停止あるいは保持することにより、残巻取りと次の新規巻取りのための先端送出供給による第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の移動を、バッファ機構１０，１０ａで緩衝し吸収することが可能となり、これらの動作と、第１金属電極材２２、第２金属電極材２３の端子接合箇所の位置の認識および補正や、端子接合および巻取りの一連の動作を並行して行うことが可能であり、タクトタイムを短縮することができる。
【００５２】
なお、本発明の実施の形態では、コンデンサを例に説明したが、他の電子部品でも可能であり、また、長さ測定機構、位置補正機構、クランプ機構、バッファ機構、そして認識機構などを全ての部材経路上に設置していないが、必要に応じて所定箇所に追加設置してもよいことは言うまでもない。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明による電子部品の部材巻取装置は、複数の部材のそれぞれの端子接合や各種加工箇所の位置ピッチのバラツキを補正し吸収し、かつそれぞれの部材の巻取り長さを所定の範囲内に容易に補正することが可能になるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における電子部品の部材巻取装置の構成概念図
【図２】（ａ）および（ｂ）は同巻取りして形成された巻取り素子の構成図および完成斜視図
【図３】同端子接合された部材の部分平面図
【図４】従来の電子部品の部材巻取装置の構成概念図
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ 送出機構
２，２ａ，２ｂ，２ｃ 張力発生機構
３，３ａ，３ｂ，３ｃ レバー
４，４ａ 第１認識機構
５，５ａ 端子接合機構
６，６ａ 加工部
７，７ａ 位置補正機構
８，８ａ 位置補正ローラ
９，９ａ クランプ機構
１０，１０ａ バッファ機構
１１，１１ａ 第２認識機構
１１ｂ 制御部
１２，１２ａ 切断機構
１３，１３ａ 先端送出機構
１４ 巻取機構
１５ 巻芯
１６ 長さ測定機構
１７，１７ａ スライダー
１８，１８ａ レール
１９，１９ａ レール
２０，２０ａ スライダー
２１ ガイドローラ
２２ 第１金属電極材
２２ａ 塗布部
２２ｂ 接合部
２２ｃ 端子
２３ 第２金属電極材
２３ａ 塗布部
２３ｂ 接合部
２３ｃ 端子
２４ 誘電体材
２５ 絶縁材
２６，２６ａ バッファローラ
２７ 巻取り素子
２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ ローラ
２９ 張力発生機構
３０ ガイドローラ
３１ 端子接合機構
３２ 認識機構
３３ 加工部
３４ 認識機構
３５ 先端送出機構
３６ 切断機構
３７ 巻芯
３８ 巻取機構
３９ 巻取り素子
４０ 送出機構
４１ 部材
４２ ローラ
４３ レバー
Claims (3)
- 電子部品を構成する長手方向に加工箇所を所定ピッチで配置した単数あるいは複数の帯状の部材を送出し移送して加工する経路中で、前記加工箇所ピッチのバラツキにより生ずる加工箇所と加工動作点の位置ズレ長さを検出、かつ補正動作した上で、前記加工箇所に所定の加工を行った後、加工箇所のピッチバラツキが累積しないように補正吸収し、所定長さに切断し巻回して、巻取り後の部材における長手方向の加工箇所位置精度および巻取り長さ寸法が所定の範囲内である巻取り素子を形成する電子部品の部材巻取装置。
- 帯状の部材を供給し送出する送出機構と、部材の経路中に設置した部材に所定の張力の印加を制御する張力発生機構、部材の加工箇所を認識する第１認識機構と端子接合機構でなる加工部、部材を加工箇所に位置補正する位置補正機構、部材の巻取り長さを検知する長さ測定機構、部材の加工済み箇所を認識する第２認識機構、部材の先端部を保持あるいは送出する先端送出機構、部材を所定長さに切断する切断機構、そして第２認識機構の出力により制御される部材の巻取機構で構成された請求項１に記載の電子部品の部材巻取装置。
- 位置補正機構と第２認識機構の間に、部材の停止や保持を行うクランプ機構と、部材の送出や加工における緩衝のためのバッファ機構を設置した請求項２に記載の電子部品の部材巻取装置。
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